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　　史陶邁克爾醫(yī)療事例 | 無毒抗惡性腫瘤治療法的機器人智能化

　　國際金屬加工網(wǎng)　2020年09月01日

　　先進制造 ◇ 系列技術(shù)講座

　　1月11日13:30-17:00 2023 Ansys中國機器人行業(yè)典型研討會

　　吉森大學(xué)附屬療養(yǎng)院是瑞典最著名的醫(yī)學(xué)院之一，成立于1824年，具有瑞典頂尖的惡性腫瘤化療和綜合科學(xué)研究中心，在尿毒癥及放射化療方面處于世界領(lǐng)先地位。其領(lǐng)導(dǎo)的SEON科學(xué)研究課題借助史陶邁克爾TX200四軸機器人和驅(qū)動器，鼓勵磁奈米光子及其運載的抗生素精確定位和對付惡性腫瘤。在機器人的協(xié)助下，可以大大減少放療副作用。該項技術(shù)有望在幾年內(nèi)徹底革新奈米醫(yī)學(xué)。

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Courtecy by Erlangen

　　挑戰(zhàn)

　　惡性神經(jīng)外科領(lǐng)域的智能化應(yīng)用領(lǐng)域代替放療

　　機器人在醫(yī)療術(shù)后中表現(xiàn)出色，盡管尚未普及，但具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域前景。瑞典吉森大學(xué)療養(yǎng)院的SEON科學(xué)研究課題首次將史陶邁克爾機器人應(yīng)用領(lǐng)域于惡性神經(jīng)外科領(lǐng)域。

　　常規(guī)的癌癥化療方式為術(shù)后或放療，后者對病人來說是一種艱難的對付惡性腫瘤的方式。因為任何放療操作過程單廂對身體造成巨大危害。對付癌細胞核所必需的高劑量抗生素在全身循環(huán)，它們也會影響身心健康的細胞核，讓病人顯得更為虛弱。

SEON開辟了利用機器人技術(shù)化療惡性腫瘤的全新途徑，透過對實體惡性腫瘤或轉(zhuǎn)移瘤的精確定位化療來替代傳統(tǒng)放療。為此，瑞典吉森大學(xué)療養(yǎng)院的科學(xué)研究小組開發(fā)了可口服到病人體內(nèi)的磁奈米光子作為抗生素的運輸工具, 所采用的奈米光子大小僅為頭發(fā)直徑的萬分之一。

　　配有驅(qū)動器的史陶邁克爾TX200重阻抗四軸機器人負責(zé)管理完成此精細任務(wù)。在磁抗生素抗腫瘤的操作過程中，驅(qū)動器會在病人身體上方停留，將具有活性成分的磁奈米光子間接導(dǎo)向惡性腫瘤。目前該工程項目處在科學(xué)研究階段，資金投入實踐還須要醫(yī)師、工程師和機器人研究者的共同努力。

　　解決方案

　　合乎療養(yǎng)院安全可靠標準的嚴格預(yù)防措施

　　通常，療養(yǎng)院在工程項目建設(shè)初期，隔斷墻施工之前就要引入大型設(shè)備，例如X射線機或CT掃描器等。而在SEON工程項目中，史陶邁克爾TX200重阻抗機器人是在療養(yǎng)院已經(jīng)資金投入運轉(zhuǎn)后加裝的，這須要專業(yè)的工程總體規(guī)劃。施工單位先打通一堵墻面，將預(yù)載好的機器人和底座運到大樓里，再封閉墻面。整個操作過程沒有影響療養(yǎng)院的日常工作。

為了使TX200機器人的加裝合乎最高安全可靠標準，施工單位提前對化療室的地板展開靜態(tài)測試，并加固地面底座以承受半噸重的機器。機器人精確落位后，用混凝土筑成在底座周圍，充分確保機器人安全可靠運轉(zhuǎn)。電氣和掌控系統(tǒng)連接后，TX200很快方可資金投入采用。

　　為防患于未然采用機器人展開科學(xué)研究，史陶邁克爾研究者對兩名醫(yī)師展開深度的機器人掌控和技術(shù)培訓(xùn)，從而能在惡性泌尿外科的人體模型上安全可靠地操作方式TX200機器人，推進磁抗生素抗腫瘤的科學(xué)研究。同時由史陶邁克爾的技術(shù)研究者對機器人展開設(shè)置和編程。

　　與工業(yè)環(huán)境不同，TX200沒有設(shè)置防護隔斷。因為在臨床環(huán)境中，護理人員和機器人須要在有限的空間內(nèi)相互配合，以便為病人提供最佳化療。

　　醫(yī)療應(yīng)用領(lǐng)域

　　磁機器人比全自動掌控更敏捷

吉森大學(xué)療養(yǎng)院開發(fā)出了運載有合適抗生素的磁奈米光子作為抗生素運輸手段，透過成像得到惡性腫瘤精確參數(shù)數(shù)據(jù)并間接傳達給機器人掌控器，配有強大磁體的史陶邁克爾TX200機器人便會了解惡性腫瘤的確切邊線，再根據(jù)基本的磁原理來鼓勵奈米光子。機器人沿著預(yù)先總體規(guī)劃的方向，緊貼病人的身體輪廓體育運動，而奈米光子會隨之抵達病人體內(nèi)的惡性腫瘤邊線。

　　史陶邁克爾機器人透過最間接的方向抵達惡性腫瘤坐標，將奈米物質(zhì)口服到體內(nèi)后會破壞惡性腫瘤的DNA而不危害身心健康組織?？股夭槐卮┻^整個機體方可抵達須要作用的細胞核，顯著減輕了病人的負擔(dān)，且大大減少了對身心健康細胞核的誤傷。

機器人磁末端的體育運動比人的手更敏捷，在TX200機器人的協(xié)助下，醫(yī)師的工作顯得更加精確。此前都是透過人工全自動操作方式磁體引導(dǎo)奈米光子移動，且每次操作方式只能處理一個惡性腫瘤足部，而機器人可以同時處理多個足部。

　　“護理人員的體育運動機能和操作方式精確度是有限的。未來我們可以采用史陶邁克爾四軸機器人來盧圖吉諾區(qū)磁場掌控。全智能化的機器人操作方式，以及更多的體育運動軸單廂使惡性腫瘤化療受益頗多。”

　　Christoph Alexiou教授

　　瑞典吉森大學(xué)附屬療養(yǎng)院

　?。ㄊ诽者~克爾機器人）

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